JPH10318572A - 畜舎等の換気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 換気空間の温度管理を適正に行うことがで
き、また安価に、容易にノイズを抑制することができる
畜舎等の換気装置を提供する。 【解決手段】 換気空間の温度分布等に基づいて換気空
間を複数のブロックに分割し、各ブロックに換気扇５ａ
〜５ｃ、５ｄ〜５ｆ、５ｇ〜５ｉ、温度検出器７ａ〜７
ｃ及びコントロ−ラ８ａ〜８ｃを設ける。各換気扇５ａ
〜５ｉには電動機駆動用の周波数変換装置６ａ〜６ｉを
設ける。コントロ−ラ８ａ〜８ｃは、温度検出器７ａ〜
７ｃから各ブロックの温度検出値を入力し、温度検出値
と各ブロックの温度設定値との偏差に応じて周波数変換
装置６ａ〜６ｉに制御信号を出力し、換気扇の回転数を
制御する。このように換気空間のブロック毎に温度制御
を行うので、換気空間の温度管理を適正に行うことがで
きる。また、周波数変換装置を換気扇に設けたので、周
波数変換装置と換気扇の電動機との間の電力線を短くす
ることができ、安価に、容易にノイズを抑制することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、畜舎等の換気装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、畜舎等の換気装置として図７に示
すような換気装置が知られている。図７において、畜舎
６１には出入口６２、６３が設けられている。畜舎６１
の一方側の壁には畜舎内に外気を導入するための開閉可
能な窓６４が取付けられているとともに、他方側の壁に
は畜舎内の空気を外部に吐出する換気扇６５ａ〜６５ｆ
が設けられている。換気扇６５ａ〜６５ｆは、羽根と、
この羽根を駆動する単相誘導電動機や三相誘導電動機等
の電動機を備えている。また、換気扇６５ａ〜６５ｆの
電動機に供給する交流出力の周波数及び電圧を変更可能
な周波数変換装置６６が設けられている。周波数変換装
置６６は、例えば交流を直流に変換するコンバ−タと、
直流を交流に変換するインバ−タと、コンバ−タ及びイ
ンバ−タを制御する制御部から構成されている。そし
て、畜舎内の中央の温度を検出する温度検出器６７、温
度設定値を設定可能なコントロ−ラ６８が設けられてい
る。コントロ−ラ６８は、温度検出器６７から信号線６
９を介して温度検出値を入力し、温度検出値と温度設定
値との偏差に応じた制御信号を周波数変換装置６６に出
力する。周波数変換装置６６の制御部は、商用電源等の
電源７０からの交流電源をコントロ−ラ−６８からの制
御信号に応じた周波数及び電圧を有する交流出力に変換
し電源線７１を介して各換気扇６５ａ〜６５ｆの電動機
に供給する。これにより、各換気扇６５ａ〜６５ｆの回
転数は、畜舎内の温度に応じて連続的に可変制御され
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
畜舎等の換気装置では、全ての換気扇を同じ回転数で回
転させており、しかも畜舎内の温度を１箇所で検出して
いた。しかしながら、畜舎内の温度は場所によって異な
っており、温度検出器を温度が高い場所に設けると温度
が低い場所で過冷となり、温度検出器を温度が低い場所
に設けると温度が高い場所が過暖となるため、換気空間
である畜舎内の温度を適正に管理することができなかっ
た。また、周波数変換装置と各換気扇との間の電源線が
長いため、周波数変換装置より発生するノイズが電源線
を介して放射され、周辺地域のラジオやテレビ等に電波
障害等を及ぼす。このため、ノイズ対策に多大の費用を
要していた。そこで、本発明は、換気空間の温度管理を
適正に行うことができ、またノイズの発生を安価に、容
易に抑制することができる畜舎等の換気装置を提供する
ことを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、換気空間を複数のブロッ
クに分割し、各ブロック毎に換気扇、温度検出器、前記
温度検出器により検出された温度検出値と温度設定値と
の偏差に応じて各ブロックの換気扇に制御信号を出力す
るコントロ−ラを設けることにより畜舎等の換気装置を
構成する。請求項１に記載の畜舎等の換気装置を用いれ
ば、換気空間をブロックに分割し、各ブロック毎に温度
制御を行うことができるので、換気空間の温度管理を適
正に行うことができる。また、請求項２に記載の発明
は、請求項１に記載の畜舎等の換気装置において、前記
換気扇に電動機駆動用の周波数変換装置を設け、前記コ
ントロ−ラは前記周波数変換装置に制御信号を出力する
ように構成する。請求項２に記載の畜舎等の換気装置を
用いれば、周波数変換装置と電動機との間の電源線が短
くなるため、ノイズの発生を安価に、容易に抑制するこ
とができる。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を用いて説明する。図１、図２は本発明の換気装置を
牛舎、豚舎等の畜舎に適用した場合を示した図であり、
図１は畜舎の斜視図、図２は畜舎の断面図である。図
１、図２において、畜舎１には出入口２及び３が設けら
れている。畜舎１の一方側の壁には外気を畜舎内に導入
するための開閉可能な窓３を取付け、他方側の壁には畜
舎内の空気を外部に吐出するための換気扇５ａ〜５ｉを
取付ける。窓３は、一体型でも分割型でもよい。畜舎内
の温度分布は、例えば図３に示すように、出入口２、３
付近では低く、畜舎内の中央に向かうに従って次第に高
くなっている。そこで、換気空間である畜舎内を温度分
布に従って複数のブロックに分割し、各ブロック毎に温
度制御を行えるように構成する。本実施の形態では、畜
舎内を出入口２、３側のブロックと中央のブロックの３
つのブロックに分割し、各ブロック毎にそれぞれ換気扇
５ａ〜５ｃ、５ｄ〜５ｆ、５ｇ〜５ｉを配置している。
各換気扇５ａ〜５ｉには、羽根を駆動する電動機に供給
する交流出力の周波数及び電圧を変更可能な電動機駆動
用の周波数変換装置６ａ〜６ｉが設けられている。ま
た、各ブロックには、各ブロックの温度を検出する温度
検出器７ａ、７ｂ、７ｃを設ける。温度検出器は、例え
ば図２に示すように、各ブロックの中央の、家畜が触れ
ない程度の高さの位置に配置する。さらに、各ブロック
には、温度設定値を設定可能なコントロ−ラ８ａ〜８ｃ
を設ける。コントロ−ラ−８ａ〜８ｃは、それぞれ温度
検出器７ａ〜７ｃから接続線９ａ〜９ｃを介して各ブロ
ックの温度検出値を入力し、入力された温度検出値と温
度設定値との偏差に応じた制御信号を信号線１０ａ〜１
０ｃを介して各ブロックの換気扇６ａ〜６ｉの周波数変
換装置６ａ〜６ｉに出力する。周波数変換装置６ａ〜６
ｉは、例えば交流を直流に変換するコンバ−タと、直流
を交流に変換するインバ−タと、コンバ−タ及びインバ
−タを制御して交流出力の周波数及び電圧を制御する制
御部により構成され、電源線１２を介して商用電源等の
電源１１に接続されている。なお、周波数変換装置とし
ては、交流を直流に変換するコンバ−タと、直流を交流
に変換するインバ−タと、インバ−タを制御して交流出
力の周波数及び電圧を制御する制御部により構成される
周波数変換装置、直流電源に接続され直流を交流に変換
するインバ−タと、インバ−タを制御して交流出力の周
波数及び電圧を制御する制御部により構成される周波数
変換装置、交流入力を所望の周波数及び電圧を有する交
流出力に変換する周波数変換器、周波数変換器を制御す
る制御部により構成される周波数変換装置等種々の構成
のものを用いることができる。

【０００６】本実施の形態で使用する換気扇５を図４、
図５に示す。図４は側面図、図５は図４のＡ方向から見
た図である。図４、図５において、単相誘導電動機や三
相誘導電動機等の電動機３０の回転軸には羽根３１が取
付けられている。羽根３１は３枚取付けられ、軸流式フ
ァンを構成している。羽根の枚数や形式等は種々変更可
能である。電動機３０には複数本の支持ア−ム３２の一
端が固定され、各支持ア−ム３２の他端は取付板３３に
固定されている。この取付板３３によって換気扇を畜舎
１の壁に設けた換気口に取り付ける。取付板３３には、
羽根３１の外周を覆うようにベルマウス状の風ガイド３
４が取付けられている。この風ガイド３４には、畜舎内
の藁等を吸い込んで換気扇が故障するのを防止するため
のガ−ド３５が羽根３１の吸込側を覆うように取付けら
れている。さらに、電動機３０には、電動機３０に供給
する交流出力の周波数及び電圧を変更可能な周波数変換
装置６が取付けられている。周波数変換装置６と電源１
１を接続する電源線１２、周波数変換装置６とコントロ
−ラ８を接続する信号線１０は支持ア−ム３２に沿って
配線されている。

【０００７】本実施の形態で使用するコントロ−ラ９を
図６に示す。図６において、５１は温度設定値を設定す
るための温度設定手段であり、５２は温度幅設定値を設
定するための温度幅設定手段である。コントロ−ラ９
は、温度設定値を上限温度とし、温度設定値から温度幅
設定値を減算した値を下限温度とし、温度検出値が下限
温度以下の時には周波数変換装置６の交流出力の周波数
が最低周波数となるように、下限温度と上限温度の範囲
にある時には最低周波数から定格周波数等の所定周波数
の間で温度が上昇するに従って比例的に増加するよう
に、上限温度以上の時には所定周波数となるように温度
検出値と温度設定値との偏差に応じた制御信号を出力す
る。５３は表示手段であり、表示切替手段５４の操作に
よって温度設定値、温度幅設定値、現在温度を表示する
ように切り替えられる。この時、表示切替手段５４の操
作に応じて温度設定値、温度幅設定値、現在温度を示す
表示灯５５が点灯し、表示手段５３の表示内容を知らせ
る。表示手段５３に温度設定値が表示されている状態で
温度設定手段５１を操作すると温度設定値が変更され、
温度幅設定値が表示されている状態で温度幅設定手段５
２を操作すると温度幅設定値が変更される。５６は、現
在温度が下限温度に達した時に周波数変換装置６から電
動機３０に供給する交流出力の周波数を０とするか、所
定周波数、例えば定格周波数の１５％とするかを設定す
る最低周波数切替手段である。この最低周波数切替手段
５６を操作する毎に表示等５７が点灯、消灯して最低周
波数の設定状態を知らせる。

【０００８】次に、本発明の換気装置の動作を説明す
る。換気空間である畜舎内の温度分布等に基づいてコン
トロ−ラ８ａ〜８ｃの温度設定手段５１及び温度幅設定
手段５２を操作して畜舎内の各ブロックの温度設定値及
び温度幅設定値を設定するとともに、最低周波数切替手
段５６を操作して最低周波数を設定する。コントロ−ラ
８ａ〜８ｃは、温度検出器７ａ〜７ｃから入力される各
ブロックの温度検出値と温度設定値とを比較し、温度検
出値が下限温度以下の時には周波数変換装置の交流出力
の周波数が最低周波数となるように、下限温度と上限温
度の範囲にある時には最低周波数から所定周波数まで検
出温度が上昇するに従って比例的に増加するように、上
限温度以上の時には所定周波数となるように制御信号を
出力する。この時、周波数変換装置は、制御信号に応じ
て交流出力の周波数を制御するとともに電圧を制御、例
えば交流出力の周波数と電圧との比が一定となるように
制御する。換気扇５ａ〜５ｉの回転により畜舎内の空気
が外部に吐出されるとともに窓４や出入口２、３を介し
て外気が畜舎内に導入され、また空気の流れは各ブロッ
ク毎に調節される。各換気扇５ａ〜５ｉの電動機の回転
数を周波数変換装置６ａ〜６ｉの交流出力の周波数によ
って連続的に可変制御するので、経済性が向上し、また
騒音も低減する。以上のように、換気空間である畜舎内
の温度を各ブロック毎に制御するので、畜舎内の温度管
理を適正に行うことができ、牛、豚等の飼育環境を改善
することができる。なお、外気を換気空間内に導入する
窓及び換気空間内の空気を外部に吐出する換気扇を用い
た換気装置は、換気空間内の温度上昇を抑制することが
でき、このような換気装置に本発明のブロック制御機能
を付加することにより、さらに温度管理を適正に行うこ
とができる。また、電動機駆動用の周波数変換装置を換
気扇に設けたので、周波数変換装置と電動機との間の電
源線が短くなり、電源線から放射されるノイズが少なく
なる。

【０００９】以上の実施の形態では、コントロ−ラ８
を、温度設定値から温度幅設定値を減算した値を下限温
度とするとともに温度設定値を上限温度とするように構
成したが、温度設定値を下限温度とするとともに温度設
定値に温度幅設定値を加算した値を上限温度とするよう
に構成したり、温度設定値から温度幅設定値を減算した
値を下限温度とするとともに温度設定値に温度幅設定値
を加算した値を上限温度とするように構成する等種々変
更可能である。また、温度幅設定値を省略し、温度検出
値と温度設定値との偏差に応じて周波数変換装置６の交
流出力の周波数を連続的に可変制御するようにしてもよ
いし、温度検出値と温度設定値との偏差が所定範囲外に
ある時には周波数変換装置の交流出力の周波数を最低周
波数あるいは所定周波数に制御し、所定範囲内にある時
に最低周波数と所定周波数との間で連続的に可変制御す
るようにしてもよい。また、周波数変換装置として交流
出力の周波数及び電圧を変更可能な周波数変換装置を用
いたが、交流出力の周波数のみを変更可能な周波数変換
装置を用いることもできる。また、各換気扇の電動機と
して交流電動機を用いるとともに電動機を駆動する駆動
装置として周波数変換装置を用いたが、電動機は交流電
動機に限定されず、電動機を駆動する駆動装置も周波数
変換装置に限定されず、例えば抵抗器やスイッチング素
子を用いた駆動装置等種々の駆動装置を用いることがで
きる。

【００１０】また、畜舎に本発明の換気装置を用いた場
合を説明したが、本発明の換気装置は畜舎以外にも用い
ることができる。また、換気空間を３つのブロックに分
割し、各ブロックに３台の換気扇を設けたが、ブロック
数は換気空間の構造や、換気空間の温度分布等に応じて
種々変更可能であり、各ブロックに配置する換気扇の数
も１台を含めて種々変更可能である。また、換気空間内
の空気を外部に吐出する換気扇によって換気装置を構成
したが、換気空間内の空気を循環させる換気扇によって
換気装置を構成することもできるし、換気空間内の空気
を外部に吐出する換気扇及び換気空間内の空気を循環さ
せる換気扇を組み合わせて換気装置を構成することもで
きる。また、外気を換気空間内に導入する窓は出入口を
兼用させてもよい。また、換気扇の取り付け位置は、天
井等の壁以外の場所でもよい。

【００１１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
畜舎等の換気装置を用いれば、換気空間の温度管理を適
正に行うことができる。また、請求項２に記載の畜舎等
の換気装置を用いれば、安価に、容易にノイズの発生を
抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の換気装置を用いた畜舎の斜視図であ
る。

【図２】本発明の換気装置を用いた畜舎の断面図であ
る。

【図３】畜舎内の温度分布を示す図である。

【図４】換気扇の側面図である。

【図５】図３のＡから見た図である。

【図６】コントロ−ラの概略図である。

【図７】従来の換気装置を用いた畜舎の斜視図である。

【符号の説明】

１、６１ 畜舎 ４、６４ 窓 ５ａ〜５ｉ、６５ａ〜６５ｆ 換気扇 ６ａ〜６ｉ、６６ 周波数変換装置 ７ａ〜７ｃ、６７ 温度検出器 ８ａ〜８ｃ、６８ コントロ−ラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 換気空間を複数のブロックに分割し、各
   ブロック毎に換気扇、温度検出器、前記温度検出器によ
   り検出された温度検出値と温度設定値との偏差に応じて
   各ブロックの換気扇に制御信号を出力するコントロ−ラ
   を設けたことを特徴とする畜舎等の換気装置。
2. 【請求項２】 前記換気扇に電動機駆動用の周波数変換
   装置を設け、前記コントロ−ラは前記周波数変換装置に
   制御信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の
   畜舎等の換気装置。